VINPA

Những năm gần đây, sử dụng nhiên liệu sinh học được coi là xu thế thời đại khi các nguồn nhiên liệu hóa thạch đang dần cạn kiệt trên trái đất. Nhận thức đúng và tham gia sử dụng nhiên liệu sinh học là trách nhiệm của mỗi công dân đối với chính môi trường sống tương lai của chúng ta.

Hiểu đúng về nhiên liệu sinh học

Nhiên liệu sinh học (NLSH) là loại nhiên liệu được sản xuất từ nguyên liệu sinh khối có khả năng tái tạo được. Nguồn sinh khối phổ biến hiện nay dùng để sản xuất NLSH là mía đường, ngô, đậu tương, sắn, hạt hướng dương, dầu dừa, gỗ, cellulose… bằng cách lên men và chưng cất. Từ những nguyên liệu này, người ta sản xuất ethanol nhiên liệu hoặc bio-diesel dùng để phối trộn theo các tỷ lệ khác nhau với xăng dầu truyền thống thành nhiên liệu sử dụng cho các loại động cơ. Riêng ethanol được sản xuất từ nguyên liệu có chứa cellulose như gỗ, rơm rạ và các phế thải nông nghiệp khác thì quy trình công nghệ này phức tạp hơn đối với loại nguyên liệu là tinh bột hoặc dịch đường.

Vì NLSH là loại nhiên liệu tái tạo, do đó lượng khí thải phát ra khi sử dụng chúng sẽ được hấp thụ khi canh tác cây trồng để tạo ra sinh khối làm nguyên liệu cho việc sản xuất ra chúng. Muốn có sự phát triển bền vững, phát triển kinh tế gắn liền với các yếu tố xã hội và môi trường thì các nguồn năng lượng xanh, năng lượng có phát thải cácbon thấp phải được ưu tiên phát triển. Bởi vậy, NLSH đang được sử dụng rộng rãi tại hơn 60 quốc gia và vùng lãnh thổ ở khắp các châu lục. Vì mục đích môi trường mà nhiều nước mặc dù không sản xuất NLSH nhưng vẫn bắt buộc sử dụng. Việt Nam là nước nông nghiệp có tiềm năng lớn về nguyên liệu cho sản xuất NLSH phục vụ đời sống.

Các loại phương tiện trên thế giới đã sử dụng rộng rãi xăng sinh học

Một mặt, NLSH góp phần giải quyết vấn đề thiếu hụt năng lượng trong tương lai do tốc độ khai thác và sử dụng dầu thô ngày càng lớn dẫn tới nguy cơ ô nhiễm môi trường, trái đất nóng lên và biến đổi khí hậu. Mặt khác, NLSH góp phần phát triển kinh tế nông thôn, tăng thu nhập cho người dân ở vùng sâu, vùng xa, những nơi có tiềm năng lớn đối với lĩnh vực nông, lâm nghiệp.

Ethanol là một loại alcohol (cồn), là một hợp chất hữu cơ chứa ôxy có tên hóa học là ethyl alcohol có công thức hóa học là C2H5OH. Ethanol có thể sử dụng làm nhiên liệu cho động cơ ôtô dưới hai dạng: dạng khan (ethanol/cồn tuyệt đối) với nồng độ ethanol tối thiểu 99,3% hoặc dạng có chứa nước với nồng độ ethanol đạt 93%. Với ethanol khan, người ta thường phối trộn với xăng theo các tỷ lệ khác nhau như 5%, 10%, 20%, 25%. Với ethanol chứa nước, người ta dùng cho phương tiện giao thông có bộ chuyển đổi để sử dụng nhiên liệu là ethanol với tỷ lệ lên đến 85%.

Nhiên liệu sinh học không ảnh hưởng đến động cơ

Nhằm mục tiêu đưa ra các định hướng về mặt kỹ thuật khi sử dụng xăng sinh học, Trường đại học Bách khoa Hà Nội đã chủ trì thực hiện đề tài “Nghiên cứu khả năng tương thích của động cơ nổ thế hệ cũ sử dụng xăng sinh học có tỷ lệ ethanol E100 lớn hơn 5%”. Kết quả nghiên cứu đã được thông tin rộng rãi trong những năm gần đây và được đưa vào thực tế sản xuất như quy trình công nghệ và đơn phối chế xăng sinh học E10, E15, E20.

Kết quả nghiên cứu khoa học cũng cho thấy khả năng tương thích của động cơ xăng thế hệ cũ với xăng sinh học pha ethanol E100 với các tỷ lệ 10% (E10), 15% (E15) và 20% (E20). Bên cạnh đó, các nghiên cứu cũng đưa ra giải pháp kỹ thuật điều chỉnh kết cấu của động cơ nhằm đáp ứng việc sử dụng nhiên liệu sinh học tỷ lệ cao đến E20 cho động cơ xăng truyền thống.

Các nhà khoa học đã khẳng định rằng, việc sử dụng các loại xăng sinh học hiện đang được phối trộn và bán trên thị trường hoàn toàn không ảnh hưởng gì tới các loại động cơ ôtô, xe máy. Thậm chí có thể sử dụng lẫn xăng sinh học và xăng thông thường mà không gây ảnh hưởng tới tính năng của phương tiện. Công suất và suất tiêu hao nhiên liệu của phương tiện được cải thiện ở mọi tốc độ với cả ba loại xăng sinh học E5, E10, E20 khi so sánh với RON92. Thử nghiệm khả năng khởi động và tăng tốc cho thấy quá trình khởi động dễ dàng đối với cả 4 loại nhiên liệu, không có sự thay đổi về khả năng gia tốc của xe khi sử dụng xăng sinh học, thậm chí khi thử nghiệm với xăng sinh học E10 và E15 thời gian gia tốc xe 20-70km/h còn tốt hơn so với khi thử nghiệm bằng nhiên liệu RON92 do xăng sinh học có khả năng bay hơi tốt hơn.

Thời gian qua, trong nước có xảy ra nhiều vụ cháy xe do phối trộn cồn với xăng thông thường. Song đây là sự hiểu lầm đáng tiếc. Vì xăng sinh học phối trộn với cồn ethanol được sản xuất từ mì lát nên rất an toàn, không gây cháy nổ. Còn loại xăng gây cháy, nổ cho hàng loạt xe máy là do một số đầu nậu lén lút nhập khẩu cồn methanol về để phối trộn. Loại cồn được sản xuất từ khí mêtan có nguồn gốc hóa thạch và rẻ chỉ bằng 1/3 giá xăng thông thường. Song phối trộn loại cồn methanol vào xăng với tỷ lệ trên 5% rất dễ gây cháy nổ. Còn xăng sinh học một số nước, như: Mỹ, Brazil… đã sử dụng đồng loạt với tỷ lệ 20-25% vẫn rất an toàn.

Điều ưu việt nhất là khi sử dụng xăng sinh học, chúng ta góp phần quan trọng vào việc bảo vệ môi trường. So với xăng RON92, xe máy khi sử dụng E10 hàm lượng HC giảm 44,47%, CO giảm 15,27% và lượng nhiên liệu tiêu thụ giảm 2,93%. Trong khi, sử dụng xăng E15 và E20 phát thải HC lần lượt giảm 53,58% và 57,61%, CO giảm 48,91% và 57,0%, tiêu thụ nhiên liệu tăng 3,17% và 6,11%. Với ô tô, kết quả cho thấy, xe chạy với nhiên liệu E10 cho công suất cao nhất, tiếp đến là xăng RON92, với E20 công suất là thấp nhất. Hàm lượng các loại khí thải độc hại như CO, HC, NOx và CO2 đều giảm đáng kể.

Được biết, Tổ chức Năng lượng Quốc tế IEA kêu gọi từ nay đến năm 2020 cần tăng gấp đôi sản lượng NLSH nhằm góp phần giảm 20C nhiệt độ trên trái đất. Chính phủ nhiều nước đã hỗ trợ ngành NLSH phát triển thông qua các chính sách bắt buộc pha trộn NLSH vào nhiên liệu truyền thống và các chỉ tiêu về tỷ lệ năng lượng tái tạo trong nền kinh tế. Trong ngành NLSH thế giới, ethanol phát triển mạnh nhất, ngành sản xuất ethanol đến nay đã tạo được hơn 1,4 triệu việc làm và đóng góp giá trị gia tăng hơn 277,3 tỉ USD cho kinh tế thế giới. Các nước sử dụng xăng E5-E10 đều đang dùng các động cơ xăng truyền thống, không cần điều chỉnh động cơ. Những động cơ cải tiến cho thế hệ mới đã có thể dùng xăng pha đến 35-85% ethanol. Tại Brazin đã phổ biến động cơ dùng 100% ethanol cho phương tiện giao thông.

Việc nghiên cứu, phát triển sản xuất và sử dụng NLSH thu hút sự quan tâm rất lớn của các quốc gia trên thế giới do các lợi ích của loại nhiên liệu này đối với an ninh năng lượng, môi trường và xã hội. Với các lợi ích thiết thực như vậy, nhiều quốc gia trên thế giới đã xây dựng và ban hành các chiến lược, chương trình, chính sách thúc đẩy phát triển sản xuất và sử dụng NLSH theo hướng bền vững, trên cơ sở đảm bảo an ninh năng lượng, an ninh lương thực, bảo vệ môi trường và giải quyết các vấn đề xã hội.